Estudio del proceso de purificación de ácido láctico

Abstract

The imminent depletion of fossil fuels will lead to the eventual production of chemical compounds from renewable sources. Lactic acid can be produced from a wide variety of renewable materials and substrates (sugars, lignocellulose) and it is of industrial importance in different fields such as food and polymers. In the latter, it is used as a monomer in the production of polylactic acid, which it is a biodegradable plastic that has several useful properties, so it has recently been proposed as an alternative to common plastics. Currently the recovery and purification of lactic acid is a problem, because the most used method for acid production is fermentation, which presents the difficulty of obtaining diluted solutions in a considerable amount of water, so the separation costs remain important. The present work proposes the review of several separation methods used in the purification of lactic acid and the experimental use of liquid-liquid extraction in a centrifugal contactor separator using a model mixture with a concentration of 10% by weight of lactic acid with different solvents and operating conditions. With a solvent / feed ratio of 2, the centrifugal contactor operating at 3000 revolutions per minute and using 2-ethyl-1-butanol as solvent, the concentration in the extract reaches 12.6 g / L of lactic acid.

El inminente agotamiento de los combustibles fósiles nos llevará a que la producción de compuestos químicos a partir de fuentes renovables sea una necesidad eventualmente. El ácido láctico puede ser producido a partir de una gran variedad de materiales y sustratos renovables (azúcares, lignocelulosa) y es de importancia industrial en diferentes campos, como alimentos y polímeros. En éste último, se utiliza como monómero en la producción de ácido poliláctico, que es un plástico biodegradable que presenta diversas propiedades útiles, por lo que recientemente se ha propuesto su uso como alternativa a los plásticos comunes. Actualmente la recuperación y purificación de ácido láctico es un problema, debido a que el método más utilizado para la producción del ácido es la fermentación, la cual presenta la dificultad de que se obtienen soluciones diluidas en una cantidad de agua considerable, por lo que los costos de separación siguen siendo importantes. El presente trabajo de investigación propone la revisión de diversos métodos de separación utilizados en la purificación del ácido láctico y el uso experimental de extracción líquido-líquido en un separador contactor centrífugo utilizando una mezcla modelo con una concentración del 10% peso de ácido láctico con diferentes solventes y condiciones de operación. Con una relación de solvente/alimentación de 2, el contactor centrífugo operando a 3000 revoluciones por minuto y utilizando 2-etil-1-butanol como solvente, la concentración en el extracto llega a 12.6 g/L de ácido láctico. Se observa que a medida que incrementa la cadena de carbonos de un alcohol parafínico utilizado como solvente la cantidad de ácido arrastrada disminuye.